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到2030年,5种储能技术将大幅增长

特普生科技 特普生科技 2024-01-15 15 141

编者按:本文来源于Tamarindo,鸣谢自主研制NTC芯片的特普生储能CCS集成温度采集母排的技术支持,感谢特普生海外技术翻译官林博女士!

如果说有一件事将全球储能行业团结在一起,那就是哪种类型的存储技术将成为能源转型的关键驱动力的不确定性。事实上,一些在特定类型的存储技术上押下重注的公司领导人坦率地承认,我们的未来**通过多种版本的组合来服务,无论是锂离子、抽水蓄能、钠离子电池还是压缩空气或天然气。

然而,尽管人们认为,随着经济体以大幅减少碳排放为目标,不同存储技术的结合是必要的,但缺乏**技术得明确性实际上可能会阻碍能源存储的更广泛部署。事实上,DNV 在 2023 年进行的一项研究(对 400 多名**能源专业人士进行了调查)得出的结论是,“对**技术缺乏共识”是未来一年储能增长的五个**障碍之一(参见以下图表)。

锂离子电池和抽水蓄能是目前的主要存储类型。抽水蓄能水电是全球部署最广泛的储能类型——根据国际能源署(IEA)的数据,2021年抽水蓄能水电总装机容量约为160吉瓦。同时,IEA表示,全球抽水蓄能发电2020年水电装机容量约为8,500吉瓦时, 占全球蓄电总量的90%以上。

目前全球安装了多少锂离子电池存储?根据 IEA 的数据,截至 2022 年底,电网规模电池储能总装机容量接近 28GW,估计其中约 90% 是锂离子电池储能,即约为 25.2 GW。

但是,除了抽水蓄能和锂离子电池之外,这两种技术将是从现在到 2030 年最快的新兴存储技术。塔马林多的 能源存储报告 提供了值得关注的技术概要:

1、热能储存

热能储存(TES)系统可以使用不同的材料。TES 通常分为三类之一:显热(例如水和岩石)、潜伏(水/冰和盐水合物);和热化学反应(例如,化学反应和吸附过程,即一种物质附着到另一种物质上的物理或化学过程)。显存储涉及温度的升高或降低,而潜存储发生在材料的相发生变化(例如,固态到液态或液态到气态)而温度没有变化的情况下。在材料表面发生化学反应或吸附过程的情况下,热量可以 从材料吸收或释放。热能储存的主要来源包括热泵以及发电厂和废物产生的热量。2020年全球热能存储市场价值为208亿美元,预计到2030年将达到513亿美元,  2021年至2030年复合年增长率(CAGR)为8.5%。在最近的发展中,总部位于澳大利亚的 MGA Thermal 获得了 825 万美元的资金,用于扩展其包含热块的长期储能系统。与此同时,今年 4 月,以色列热能存储公司 Brenmiller Energy 与“世界上**的清洁能源生产商之一”和 Green Enesys Group 签署了一份不具约束力的条款清单,以期达成一项最终协议,共同确定:通过使用可再生能源和布伦米勒的热能存储系统来建设和加速电气化。另一方面,7 月份,西班牙政府生态转型和人口挑战部 (MITECO) 表示,将为蓄热项目提供 1.8 亿欧元。

2. 压缩空气/气体

2021年全球压缩空气储能市场估值为40亿美元,预计到2031年将达到318亿美元,  2022年至2031年复合年增长率为23.6%。该市场的最新发展包括 Hydrostor 与采矿项目开发商 Perilya 签订了一项具有约束力的协议,利用 Perilya 位于澳大利亚布罗肯希尔的 Potosi 矿的现有采矿资产来支持 Silver City Energy Storage (SCES) 项目的建设。与此同时,今年 7 月,Corre Energy 与德克萨斯州储能开发商 Contour Energy LLC 签订了**协议,收购 ERCOT 西德克萨斯地区的 280MW 压缩空气储能项目,该项目包括三个预建盐穴。在其他地方,今年 4 月,英国政府能源安全和净零部向 Cheesecake Energy 提供了 940 万英镑的资金,用于测试其 FlexiTanker 技术,该技术利用热能和压缩空气储能相结合的方式来储存电力。此外,去年11月,有消息称澳大利亚能源开发商Sunshine Hydro和Energy Estate将在维多利亚州开发高达4.5GW的长期储能——根据协议条款,计划探索利用包括压缩空气储存在内的一系列技术。去年 10 月,英国压缩空气储能公司 Innovatium UK 等 20 家公司获得了英国净零技术中心 800 万英镑资金的份额,作为其 2022 年开放创新计划的一部分。

3、铅蓄电池

2022年全球铅酸电池市场价值为278.2亿美元,预计 到2030年将达到478亿美元。相对于竞争对手技术的优势包括安全性和成本效益。铅酸电池的使用寿命也很长。一些研究表明,在某些情况下, 与锂离子电池相比,铅酸电池的经济性**,尽管观点存在分歧。上个月,能源存储系统制造商 EnerSys 宣布同意签署一项价值 9180 万美元的协议,向美国海军供应用于核潜艇的薄板纯铅 (TPPL) 电池。其他领先的市场参与者包括 Exide Industries Limited、East Penn Manufacturing Company、Narada Asia Pacific、Amara Raja Batteries 和 Leoch International Technology Limited。不利的一面是, 铅酸电池引发了许多健康和安全问题 ,其制造和运输受到严格监管。

资料来源:Vantage 市场研究

4.氧化还原流系统

氧化还原液流电池是一种电化学储能装置,通过工作流体的可逆氧化和还原将化学能转化为电能。据预测, 到2034年,氧化还原液流电池市场价值将达到28亿美元。到2031年,预计亚太地区的钒氧化还原液流电池年能源容量将达到14.5 GWh左右,而北美预计将达到5.8 GWh,西欧预计将达到9.3 GWh。最近的进展是,上海电气旗下储能子公司上海电气储能科技有限公司在 A 轮融资中筹集了 4 亿元人民币(5400 万美元),以发展其储能业务,其中包括建设可用于兆瓦级的 100Mbps 电堆集装箱式全钒氧化还原液流电池储能系统。与此同时,今年早些时候,住友电气工业公司透露,计划扩大其在美国的氧化还原液流电池业务,初始投资约为760万美元,以“为氧化还原液流电池的本地生产和安装系统做好准备”。今年 8 月,总部位于慕尼黑的储能系统提供商 VoltStorage 从欧洲投资银行获得了 3000 万欧元的风险债务贷款,用于商业和农业用钒氧化还原液流电池的开发和商业化。在最近的另一项进展中,美国国防创新单位(DIU)与美国空军和美国海军合作,授予了使用CellCube兆瓦级钒氧化还原液流电池和管理系统的原型合同,该系统将部署“集成化”一份声明称,用于连接和平衡与海军和海军陆战队合作托管的基地能源系统的硬件和软件”。

5.钠离子电池

2021年全球钠离子电池市场价值为3亿美元,预计到2031年将达到12亿美元,  2022年至2031年复合年增长率为15.9%。钠离子电池的优点包括制造成本低(特别是与锂离子电池相比),因为地壳和海水中含有丰富的钠。最近的事态发展显示,  Peak Energy 是一家为电网开发钠离子电池存储技术的美国公司,该公司在 Eclipse 领投的 1000 万美元融资之后启动,战略合作伙伴 TDK Ventures 也大力参与。与此同时,其他市场观察人士声称钠离子电池将“塑造未来”。

特普生,成立于2011年,是国家高新技术、专精特新企业。主要研制NTC芯片热敏电阻温度传感器储能线束储能CCS集成采集母排储能模组铝巴等温度采集产品系列。一体化研制、一致性品质的特普生,竞争力优势明显:自主研制NTC芯片核心技术及实现医用0.3%精度;专利百项,保留不公开技术2项;为全球新能源产品、大消费品与工业品提供了定制化的温度采集技术。

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